Zračno hlađeni motor koristi rashladna rebra izlivena u glavu cilindra za odvođenje topline umjesto da koristi hladnjak napunjen tekućinom. Uklanjanjem hladnjaka, zračno hlađeni motor može se koristiti u aplikacijama u kojima ograničenost prostora zabranjuje ugradnju hladnjaka. Kako zračno hlađeni motor stvara toplinu, rashladna rebra dopuštaju vjetru i zraku da odmaknu toplinu od motora slično kao osoba koja puše na komad hrane koji je prevruć za jelo. Korišten u svim vrstama vozila od zrakoplova, traktora i sportskih automobila do motocikala i čamaca, zračno hlađeni motor pokazao se pouzdanim i izdržljivim. U primjenama kao što je uporaba zrakoplova, zračno hlađeni motor sprječava da ekstremna hladnoća koja se nalazi na velikim visinama uzrokuje probleme sa smrzavanjem, poput onih koji muče motore zrakoplova hlađene tekućinom.
Popularan u motociklima zbog svoje smanjene težine, zračno hlađeni motor koristi se na nekim od najskupljih motocikala kao i na najpristupačnijim modelima. Iako se često kritizira zbog ogromne količine topline koja prelazi na noge vozača dok mirno sjede, zračno hlađeni motor i dalje ostaje popularan izbor za mnoge motocikle izrađene po narudžbi diljem svijeta. Mnogi proizvođači motocikala u touring stilu odlučili su isporučiti verzije hlađene tekućinom u vrhunskim motociklima. Američka tvrtka za motocikle Harley-Davidson, međutim, nastavlja nuditi konfiguracije zračno hlađenih motora kao primarni paket motora.
Mnogi dijelovi opreme koji se koriste u građevinarstvu koriste zračno hlađeni motor kako bi osigurali snagu. To omogućuje rad opreme u teškim klimatskim uvjetima bez straha od smrzavanja ili pregrijavanja. Uklanjanjem radijatora, vodene pumpe i rashladne tekućine, potrebno je mnogo manje održavanja kako bi oprema ostala u funkciji. Većina motora koji nisu hlađeni tekućinom radi pri smanjenoj brzini motora, što također smanjuje trošenje i habanje unutarnjih komponenti motora. Jedna od najznačajnijih iznimaka od ovog pravila je motorna pila, koja radi vrlo velikom brzinom.
Zračno hlađeni motori koji rade pri visokim brzinama motora često su dvotaktne verzije. Ovaj tip motora koristi mješavinu plina i ulja u spremniku goriva, a ulje pomaže u hlađenju motora. Ova vrsta konfiguracije također eliminira veliku količinu ulja u kućištu motora. Ulje zadržava toplinu motora i doprinosi poteškoćama hlađenja kod 2-taktnog motora. To je razlog zašto mnogi 4-taktni motori zahtijevaju vanjski hladnjak motornog ulja koji pomaže u održavanju pravilne temperature.